Los materiales de protección contra incendios para vehículos eléctricos,un mercado de 3,5 billones de dólares
IDTecchEx dice que los materiales de protección contra incendios para vehículos eléctricos representan un mercado de 3,5 billones de dólares en 2044
La seguridad contra incendios de los vehículos eléctricos (EV) sigue siendo un tema fundamental. Los datos siguen respaldando el hecho de que los vehículos eléctricos tienen menos probabilidades de incendiarse que los vehículos con motor de combustión interna. Sin embargo, como nueva tecnología, los vehículos eléctricos reciben más prensa y, además, incluso una tasa de incidencia muy baja sigue planteando riesgos importantes para los ocupantes del vehículo y su entorno. Tampoco está claro cuál será el impacto del envejecimiento de los vehículos sobre el riesgo de fuga térmica. Los sistemas eficaces de gestión térmica, control de calidad y gestión de baterías minimizan el riesgo de que se produzca una fuga térmica, pero los materiales de protección contra incendios son el método principal para prevenir la propagación de la fuga térmica o retrasar su progresión el tiempo suficiente para cumplir con las regulaciones y brindar seguridad a los ocupantes. IDTechEx predice que el mercado de vehículos eléctricos (incluidos automóviles, vehículos de dos y tres ruedas, microcoches, vehículos comerciales ligeros, camiones, autobuses, barcos y barcos, vehículos de construcción, trenes y taxis aéreos) valdrá 3,5 billones de dólares en 2044, con tantos vehículos en funcionamiento, la seguridad será primordial.
El nuevo informe de IDTechEx, " Materiales de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos 2024-2034: mercados, tendencias y pronósticos ", analiza las tendencias en el diseño de baterías, las normas de seguridad y cómo afectarán a los materiales de protección contra incendios. El informe compara materiales directamente y en aplicación dentro de paquetes de baterías para vehículos eléctricos. Los materiales cubiertos incluyen mantas/láminas cerámicas (y otros tejidos no tejidos), mica, aerogeles, recubrimientos (intumescentes y otros), encapsulantes, espumas encapsulantes, almohadillas de compresión, materiales de cambio de fase y varios otros materiales. Las previsiones de mercado a 10 años se incluyen por categoría de material y vehículo.
La evolución y variedad del diseño de baterías.
En el mercado de vehículos eléctricos se utilizan varios formatos de celdas y estructuras de baterías. Según IDTechEx, en 2022, el 55% de los coches eléctricos nuevos vendieron celdas de batería prismáticas usadas, las de bolsa representaron el 24% y el resto cilíndricas. Cada uno de estos formatos de celda tiene diferentes necesidades en términos de materiales entre celdas, lo que ha llevado a tendencias en la adopción de materiales de protección contra incendios. Por ejemplo, los sistemas cilíndricos han utilizado en gran medida espumas encapsulantes, mientras que los sistemas prismáticos suelen utilizar materiales en formato de lámina, como la mica.
Muchos fabricantes también están avanzando hacia un diseño de celda a paquete en el que se eliminan las carcasas de los módulos (y una serie de otros materiales), lo que conduce a una mejor densidad de energía pero a una prevención de propagación térmica potencialmente más desafiante. Todas estas opciones de diseño tienen un gran impacto en la elección y el despliegue de materiales de protección contra incendios.
Propiedades clave de los materiales de protección contra incendios
Muchas propiedades son clave para elegir el material óptimo de protección contra incendios, la conductividad térmica, la densidad, el espesor, la rigidez dieléctrica, la temperatura máxima de protección contra incendios y el costo. Cada uno de estos factores es importante de forma aislada, pero debe considerarse a nivel de paquete. Un material puede ser muy liviano, pero si se requiere una gran cantidad para brindar protección, entonces puede que no sea la mejor solución. Del mismo modo, si un material debe combinarse con otros para proporcionar todas las funciones necesarias, esto puede afectar su rendimiento y rentabilidad.
A modo de ejemplo, la investigación de IDTechEx encuentra que una manta de aerogel utilizada para la protección a nivel de mochila sería aproximadamente un 25 % más ligera que la mica equivalente. Para la protección a nivel de celda, la mica y los aerogeles pueden tener un peso similar por kWh de batería, pero se deben tener otras consideraciones en cuanto al rendimiento de compresión y el espesor, lo que afectará la densidad de energía volumétrica.
Opciones de materiales de protección contra incendios.
Las mantas cerámicas han sido una opción común para brindar protección por encima de las celdas y debajo de la tapa y para retrasar la propagación del fuego fuera del paquete. Las láminas de mica son otra opción popular con un excelente rendimiento dieléctrico en espesores finos entre celdas, pero a menudo se usan en láminas más gruesas encima de los módulos. Los aerogeles continúan viendo avances en el mercado con una adopción significativa en China , pero ahora también a nivel mundial con la adopción por parte de GM, Toyota y Audi, por nombrar algunos.
El uso de espumas encapsulantes también ha experimentado una adopción significativa para paquetes de baterías de celdas cilíndricas, como Tesla, para proporcionar estructura y aislamiento térmico liviano. Para las celdas tipo bolsa, las almohadillas de compresión son comunes para acomodar la hinchazón de las celdas, y varios proveedores de materiales están comenzando a combinar esta funcionalidad con protección contra incendios para brindar una solución multifuncional.
Hay muchas opciones de materiales además de las mencionadas anteriormente, y los proveedores de polímeros están haciendo un gran esfuerzo para proporcionar a los componentes principales del paquete de baterías polímeros ignífugos o incluso polímeros con propiedades intumescentes. Estos tienen el potencial de ser más livianos, más personalizables en geometría y de menor costo que los metales y los materiales de protección contra incendios combinados. Sin embargo, todavía existen desafíos importantes aquí, como integrar el blindaje EMI y proporcionar el rendimiento necesario en caso de colisión.
panorama
El mercado de vehículos eléctricos continúa su fuerte crecimiento y, con más vehículos en las carreteras, se vuelve más crítico que nunca brindar una protección efectiva contra el descontrol térmico. Las regulaciones continúan desarrollándose, poniendo un mayor énfasis en la seguridad de las baterías, lo que genera mayores oportunidades para los proveedores de materiales. Sin embargo, a medida que los fabricantes de vehículos se esfuerzan por reducir costos, proporcionar materiales que puedan satisfacer múltiples funciones a un precio razonable es clave para su progreso futuro.
El informe de IDTechEx, "Materiales de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos 2024-2034: mercados, tendencias y pronósticos", encuentra que el mercado de materiales de protección contra incendios para baterías de vehículos eléctricos crecerá a una tasa compuesta anual del 16,1% entre 2023 y 2034. El informe considera las cuotas de mercado de varios opciones de materiales, próximas regulaciones y cambios en el diseño de las baterías, como el formato de celda, celda a paquete y más, para determinar pronósticos de volumen y valor en todas las categorías de vehículos de carretera, incluidos automóviles, camionetas, camiones, autobuses, 2 -Vehículos de 3 ruedas y microcoches.
Para obtener más información sobre este nuevo informe de IDTechEx, incluidas páginas de muestra descargables, visite www.IDTechEx.com/FPM .
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